Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Товароведение упаковочных материалов и тары для продовольственных товаров. Учебное пособие
.pdf
ваться с производителями банок для создания консорциума по
переработке металлической упаковки.
Все большее число стран в Евросоюзе становятся лидерами
по переработке отходов металлической упаковки. В Люксембурге
существуют ни с чем не сравнимые показатели - 93 %, в Германии и Австрии эти отметки достигают 80 %, в Бельгии и Нидерландах - 77 %, в Швеции и Дании – около 70 %, в Португалии,
Италии и Финляндии они достигают 15 %-ного минимума, определенного директивой Совета Европы 94/62/ЕС. Упаковочные
отходы из жести помогает выделить сама природа.
Все системы сбора металлических отходов для их дальнейшей переработки адаптированы к местным условиям и включают
в себя различные комбинации схем по сбору отходов упаковки,
сделанной из различных видов материалов, а также отдельного
сбора металлической упаковки и общего сбора отходов, то есть
сбор металлических банок вместе с обычными потребительскими
отходами.
Наиболее оптимальным решением для металлической упаковки является все же система общего сбора отходов, так как система раздельного сбора, привязанная к одному виду материала
(например, только металлических банок из-под напитков), редко
имеет экологическое или экономическое обоснование.
На муниципальных заводах по сжиганию отходов, которые
собирают у населения, в специализированных центрах по переработке и сортировке отходов процесс автоматического отделения
металлической упаковки обеспечивается применением электромагнитов. Они позволяют более эффективно отделять из общей
массы отходов жестяные упаковки из-под напитков, а также разделять аэрозольные, пищевые и другие металлические контейнеры. Ведь все они могут быть переработаны в неограниченно широкий спектр новых металлических изделий, причем абсолютно
без потери качества.
Острейшей проблемой во многих странах мира до сих пор
был и остается вопрос по утилизации отходов пластиковой упаковки, вопрос об отделении пластмассы от общей массы всех
твердых бытовых отходов (ТБО). В конце 90-х годов прошлого
столетия удавалось перерабатывать всего лишь 10 % отходов
пластиковой упаковки. Сейчас системы переработки пластмассы,
11
выделенной из ТБО, постоянно совершенствуются. Создано также новое оборудование, которое способно автоматически идентифицировать, а также сортировать и отделять пластмассы различных видов, например, отделять пластмассу даже по цвету. Но,
по мнению специалистов, технологии - это еще не все, ведь необходимо также улучшить все звенья в цепочке переработки отходов. В Западной Европе, например, половина отходов из пластмассы - это обычная использованная тара. Количество отходов
пластиковой упаковки с каждым годом растет.
Для идентификации, а также для сортировки и отделения
используются специализированные ИК-датчики, оптические и
электронные приборы, роботы, лазерные технологии, рентгеновское излучение, отражение, флюоресценция и другие современные технологии. Чистота переработки может достигать 99 %.
Наиболее успешно во всем мире идет рециклинг ПЭТ (полиэтилентерефталат) и ПЭНД (полиэтилен низкого давления) - бутылок, поскольку специалисты научились быстро выделять их из
отходов путем сканирования инфракрасными и рентгеновскими
лучами при прохождении по скоростному конвейеру. Система
производит множество различных изменений в секунду и идентифицирует частицы пластмассы среди частиц бумажных этикеток и других непластмассовых предметов. Если же раньше на
операцию требовались минуты, то теперь тонко измельченные
частицы пластмассы сортируются по цвету со скоростью более 2
тонн в час.
Используемая Colour Braen-технология, или по-другому
называемая сортировкой по цвету, была изобретена известным
профессором Робертом Массеном, экспертом по компьютерам в
Люксембурге. КПД отделения составляет от 95 до 99 %, в результате чего уже практически каждая третья ПЭТ-бутылка в Западной Европе производится из вторсырья. Американский физик,
ученый, специалист по плазме Эдвард Соммер разработал специализированную систему под названием Multisort ES. С ее помощью появилась возможность сортировать ПЭТ-бутылки различных цветов и даже разных оттенков.
Но все же цена вторичного сырья довольно высокая. Инвестиции огромные, а доходы небольшие. Ситуация к тому же усугубляется за счет экологической политики, которую проводит
12
ЕС. Эта политика исключает гибкость в применении методов рециклинга, за которую выступают переработчики пластмасс.
Некоторые крупные компании и супермаркеты стараются
собирать пластмассовые отходы, в том числе и отходы, используемые в сельском хозяйстве, упаковывать их и затем, не сортируя,
вывозить в Китай или в такие страны, как Объединенные Арабские Эмираты, Индонезия и Индия. Перевозка одного контейнера
общей массой 25 тонн, например в Гонконг, стоит около 300 долларов США. Дело в том, что в перечисленных странах труд по
ручной сортировке выходит гораздо дешевле, а экологическое законодательство находится лишь в зачаточном состоянии. Предприниматели в этих странах готовы платить хорошие деньги за
отходы пластмассы из Западной Европы. Для них это является
новым сырьем, однако и здесь есть небольшой нюанс. Суть в том,
что цены на исходный материал настолько низкие, что нет абсолютно никакого смысла закупать уже переработанные гранулы
вместо исходного сырья.
Отходы пластмассовой упаковки – «субуголь». Сотрудники
компетентных международных и национальных организаций, в
том числе и сотрудники международной организации VMK (Экологическое управление пластмассами), полагают, что может быть
найдено наиболее рациональное решение для отходов из пластмассы – это использовать их в качестве топлива для электростанций.
На предприятии по переработке отходов VAM в Нидерландах ТБО сортируются механическим путем перед подачей их в
печь для сжигания. При этом ТБО содержат около 36% пластмассы, 32,5% целлюлозы (это древесина, бумага, а также текстиль) и
22% воды. После удаления металла и стекла, оставшаяся масса
затем подается в специальную печь. В итоге получаются топливные гранулы, или «субуголь». Он состоит из органических веществ (технология DSM). Из предварительно отсортированных
отходов можно также выделить смесь бумаги и пластика и использовать ее для изготовления сырья для упаковочного картона.
В мире на сегодняшний день производится большое количество самых разных пластиков. Причем их прирост ежегодно составляет от 8 до 10 %. При производстве и использовании этих
полимерных материалов образуется такое количество отходов,
13
что это оказывает огромное негативное влияние на окружающую
среду во всем мире.
В этом столетии, по прогнозам ученых, производство и потребление пластика вырастет в 2-3 раза, а общее производство
полимерных материалов в будущем будет достигать от 350 до
400 млн тонн в год. Все они со временем перейдут в пластиковые
отходы. Если же не будут уделять внимания вопросам их утилизации уже сейчас, то настолько загрязнится планета, что в дальнейшем она будет нежилая для будущего поколения. Поэтому в
последнее время люди стремительно ведут исследования и освоение новых технологий по утилизации отходов пластмассы.
Идея по созданию биоразлагаемых полимерных материалов
разрабатывается учеными всего мира уже более 30 лет. Производством разлагаемых пластиков занимаются множество мелких
компаний и только несколько крупных фирм. Всего же около 70
фирм в мире производят биоразлагаемые пластики для мешков
под органические отходы, одноразовую посуду, подгузники и т.п.
Под биоразлагаемостью следует понимать способность материалов разрушаться на составные части в стандартных, естественных
условиях под воздействием микроорганизмов, либо ультрафиолета, света, тепла, радиации. Это приводит к микробиальному усвоению этого материала. Ожидается также, что продукты биоразложения, как правило, представляющие собой различные соединения углерода, серы, азота, должны быть нетоксичными для
окружающей среды.
На сегодняшний день всего лишь четвертая часть производимых полимерных материалов принадлежит к биоразлагаемым
пластикам. Основными недостатками биоразлагаемых материалов являются их высокая цена и неполная разлагаемость, а также
возможность порчи продуктов питания от преждевременного
разложения тары и упаковки еще в процессе использования. В
Европе любой вновь созданный материал должен пройти важный
и обязательный этап - сертификацию в Немецком институте по
стандартизации (DIN) или же Европейском комитете по стандартизации (CEN). Оба этих учреждения рассматривают вопросы
влияния нового материала на окружающую среду, на длительность разложения и т.д. Однако до сих пор ведутся исследования
о применимости тех или иных методов стандартизации, основан-
14
ных на определенных тестах, поэтому критерий оценки биоразлагаемости и компостируемости еще до сих пор неясен.
Процесс компостирования и закапывания в землю - это экологически созвучный с окружающей средой путь, однако необходимо вести проверку компоста на присутствие в них тяжелых металлов и токсичных веществ. Стандарты на биоразложение и на
компостирование должны быть, несомненно, различными. В отличие от компоста почва и морские условия отличаются по своей
довольно низкой температуре, а также менее агрессивными микробами. Должны также проводиться эколого-токсичные испытания. Сегодня цены на биоразлагаемые полимеры постепенно
снижаются. Так, в мире уже производится около 135 млн т биоразлагаемых пластиков. Стоимость материала Novon (43 % крахмала, 50 % синтетического полимера, 7 % различных добавок)
составляет 3,4-4,4 евро за 1 кг, модифицированного ацетата целлюлозы - 2,4-3,2. Для сравнения стоимость полиэтилена - 0,5-0,6
евро за 1 кг.
Первый биоразлагаемый пластик, называемый целлофаном,
был получен в 1908 г. Интересен тот факт, что присущая целлофану так называемая биодеградируемость в то время препятствовала его применению в разных областях, и поэтому он был быстро заменен другим пластиком с более продолжительным сроком
службы. Только в 1970 г. ученые вновь возобновили идею по
применению целлюлозы. Переработка целлюлозы неудобна из-за
большого количества внутримолекулярных и межмолекулярных
водородных связей. Плавление целлюлозы облегчается только
после этерификации OH-групп, однако с увеличением степени
замещения снижается способность целлюлозы к микробиальному
разложению.
Затем, уже после 1970 г., ученые отошли от целлофана и обратили свое внимание на другой, более технологичный материал
– на крахмал. Ученые смешали крахмал с традиционным пластиком, например полиэтиленом, пытаясь придать таким образом
конечному продукту биоразлагаемость. Лишь только потом они
пришли к выводу, что синтетическая матрица, оставаясь не разрушаемой, замедляет процесс деградации самого крахмала.
Так, в 1980-1990 гг. специалисты занимались прививкой, соединяя при этом химически и физически полимерные компонен-
15
ты и помогая этому композиционному материалу действовать как
единое целое. Они также полагали, что хорошие физические данные синтетического полимера могут значительно улучшить свойства биодеградируемого партнера.
Один из самых новых биоразлагаемых материалов, который
успешно вышел на рынок, – Mater-Bi. Он был запатентован в
1995 г. Катей Бастиоли и ее командой в Италии. Такой материал
представлял собой смесь крахмала, поливинилового спирта и/или
поликапролактона. Последние синтетические материалы являются биоразлагаемыми, поскольку содержат соответственно гидроксильные и эфирные группы. В эту смесь добавляют до 60 %
крахмала для улучшения совместимости компонентов в получаемой композиции. Из Mater-Bi получают самые различные изделия: от мешков до ручек.
В 1996 г. команда ученых под руководством Романи Нарайан из Мичиганского университета запатентовала метод прививки
поликапролактона на крахмал. Реакция прививки шла непосредственно в экструдере при смешении пластифицированного глицерином крахмала с мономером капролактона и катализатором.
Дальнейшие процессы модификации, которые приводят к улучшению прочностных характеристик и уменьшению хрупкости
материала, уже проводятся учеными таких фирм, как Eui-Jun Choi
(Южная Корея), National Starch & Chemical Company (США),
Naty (Швеция).
Материал Biopol, впервые полученный в 1996 г., биоразлагаем не полностью и представляет собой композицию из сополимера поли-3-гидроксибутирата и 3-гидроксивалериата и полиэфира полигидроксиалканоата, который производят путем ферментации углеводов пшеницы бактериями Alcaligenes eutrophus.
Стоимость килограмма этого материала – от 6 до 9,6 доллара
США. Для общего пользования цена безусловно высокая. Однако
работа над усовершенствованием Biopol идет и сейчас. Компания
Metabolix запатентовала новый способ бактериальной этерификации поли-3-гидроксибутирата и 3-гидроксивалериата, изменяющий свойства конечного материала.
Сейчас в России экологическая обстановка в большинстве
крупных городов остается напряженной, хотя снижение общего
темпа производства наблюдается во всех регионах. В городах, где
16
население превышает 1 млн человек, включая Москву и СанктПетербург, экологическая напряженность остается высокой.
Проблема экологической безопасности при санитарной
очистке затрагивает все стадии обращения с твердыми бытовыми
отходами. Среднее расстояние для вывоза ТБО в России составляет около 20 км, а в крупных городах – до 45 км.
Основным методом обращения с ТБО является их захоронение на специальных полигонах. При этом регулярное удаление
этих полигонов от городов приводит к созданию большого количества несанкционированных свалок, которые затем становятся
источниками инфекционных загрязнений.
Строительство специализированных мусороперерабатывающих заводов не развивается, поскольку финансирование на эти
цели незначительно.
В последние годы одновременно со стремительным увеличением продукции, произведенной за рубежом, выросли и объемы использованной упаковки. К ним относятся макулатура, картон, пластик, жесть и цветные металлы.
В связи с этим увеличились приблизительно на 30 % и продолжают свой рост объемы ТБО, которые практически не утилизируются в связи с отсутствием соответствующих технологий и
нужной мощности. На решение проблемы утилизации ТБО за рубежом направлены усилия производителей упаковочных изделий,
а также их потребителей, сотрудников коммунального хозяйства
и даже всего населения. Помимо этого производители упаковки
отчисляют определенный размер денежных средств, которые
идут на разработку и внедрение новых технологий по переработки использованной тары.
В России же такие способы борьбы с ТБО не практикуются.
Упаковочные отходы пока еще официально не выделяются из
общего количества ТБО. Разъяснительной работы среди жителей
городов, и особенно среди детей и молодежи, на эту тему практически не проводится. ТБО продолжают оставаться для населения
малоизвестной проблемой.
Отходы упаковки, как уже было отмечено ранее, занимают
огромную часть в общем объеме ТБО. Причем с ростом объема
производства упаковки и появлением новых материалов для упаковки в России соответственно возрастают и объемы отходов
17
упаковки. Сегодня в нашей стране отходы в основном сжигаются
или вывозятся на полигоны за город для последующего захоронения. В том и другом случае ТБО губительно влияют на окружающую среду, загрязняя ее. К сожалению, пока общегосударственная политика по решению проблемы влияния израсходованной упаковки на окружающую среду отсутствует, что может
привести в ближайшее время к большой экологической катастрофе. Для того, чтобы Россия приблизилась в отношении к бытовым отходам к уровню развитых стран, предпринимаются различные попытки по целенаправленной организационной работе.
Впервые в 2001 г. Культурно-просветительский центр дизайна упаковки и журнал «Тара и упаковка» совместно с фирмой
«Duales System Deutschland» (Германия) при поддержке Торговопромышленной палаты г. Лейпцига, Комитета по предпринимательству в сфере упаковки ТПП РФ и Политехнического музея
провели в московском музее упаковки некоммерческую выставку
«Упаковка и окружающая среда». Она длилась примерно 2 месяца. На этой выставке наглядно были показаны современные системы по раздельному сбору и варианты переработки отходов
упаковки. Выставка сопровождалась экспонатами известной
фирмы DSD (Дуальная система в Германии), экспозицией с фотографиями, работами студентов и школьников, а также показами
кинофильмов об использовании отходов упаковочных изделий,
затем применяемых в качестве материалов для детского творчества и т.д.
В результате проведения выставки «Упаковка и окружающая среда» в московском музее упаковки также была создана и
постоянно действующая экспозиция, которая посвящена раздельному (селективному) сбору отходов упаковки.
Развитие упаковочной отрасли в России осуществляется в
рамках устоявшихся тенденций, которые существуют в мире, по
расширению ассортимента и масштаба использования полимерных и композиционных материалов:
в молочной промышленности для упаковки молока используются ламинированные материалы, пленки с двуокисью титана,
пленки ПВХ, полипропиленовые пленки;
в пищевой и пищеконцентратной промышленности применяются комбинированные пленочные материалы на основе ме-
18
таллизированных полимеров, для плодоовощной продукции пленки из ПВХ и полиолефинов для изготовления выдувной тары
при разливе напитков разных видов; в кондитерской промышленности используют полимерные и комбинированные материалы, заменяя ими многослойную бумажную обертку;
в алкогольной и безалкогольной промышленности масштабы выпуска бутылок из полиэтилентерефталата для розлива пива,
безалкогольных напитков, минеральной воды достигли уже более
7 млрд шт. в год.
Развивается также производство по выпуску алюминиевых
банок для прохладительных напитков. Производственную базу
упаковочной индустрии необходимо модернизировать, в связи с
высокой степенью износа оборудования в производстве упаковки. Более половины оборудования эксплуатируется от 10 до 30
лет, а около 25 % – более 30 лет. Доля механизированных линий
в составе действующего оборудования упаковки в индустрии
пищевой промышленности составляет около 8 %.
Принципиальное значение имеет то обстоятельство, что
производственная база, которая существует сейчас в упаковочной
индустрии нашей страны, примерно на 60% оснащена импортным оборудованием, и поэтому она ориентирована на использование в основном импортных упаковочных материалов, в том
числе многослойных и комбинированных пленочных материалов,
гофрокартона с микропрофилем, картона с покрытиями и специальной обработкой, обладающих водоотталкивающими свойствами и жиронепроницаемостью. Некоторые виды упаковочных
изделий изготавливают за рубежом из российских материалов.
В плане организации индустрия тары и упаковки в России
существует как отрасль, которая не имеет правового статуса. Явно заметен дисбаланс между возможностью производства упаковки и ее сырьевой базой и машиностроительной базой. Отсутствует также нужное научно-методическое обеспечение в этой
отрасли. Даже какая-либо минимальная государственная поддержка в отечественной упаковочной индустрии практически отсутствует. Несмотря на то, что в упаковочной деятельности занято множество компаний малого и среднего бизнеса, позиция
«упаковка и упаковочные отходы» (в отличие от позиции «пищевая промышленность», неразрывно связанной с упаковкой) не
19
включена в число приоритетов применительно к малому бизнесу.
Это, безусловно, отрицательно сказывается на развитии этого
сектора экономики. В планах развития лесобумажной, химической,
стекольной индустрии позиции по производству сырья и материалов
для отрасли, производящей упаковку, не предусматриваются.
Таможенная и налоговая политика заставляет производителей упаковки в России выполнять невыгодные условия по отношению к импортерам упаковочных материалов: готовые упаковочные материалы и изделия, причем часто изготовленные из
российского сырья, гораздо выгоднее покупать за границей, несмотря на то, что в России существуют довольно конкурентоспособные аналоги.
Нормативное обеспечение управления в индустрии упаковки представлено изначально государственными и отраслевыми
стандартами, техническими условиями на материалы и на упаковочную продукцию, а также разделом «Упаковка» в нормативнотехнической документации на товары. Общее количество госстандартов на тару и упаковочные средства имеет более 100
наименований, а общее количество нормативных документов, регламентирующих упаковочную продукцию, составляет более
1000 наименований. Большинство всех этих нормативных документов уже устарели и требуют переработки в соответствии с
международными стандартами.
Отходы упаковки существенно загрязняют окружающую
среду. Так, на территории Российской Федерации каждый год образуется от 130 до 160 млн кубометров твердых бытовых отходов, более 50 % из которых составляет использованная упаковка,
изготовленная из картона, бумаги, пластмассы, стекла и металлов, причем по большей части импортная упаковка. Наблюдается
также тенденция к дальнейшему увеличению роста твердых бытовых отходов. Только 3 % ТБО перерабатывается промышленными методами, а остальные отходы вывозятся на специальные
полигоны или же сжигаются, приводя, таким образом, к нарушению экологического баланса в России.
В то же время до 40-50 %, а в отдельных случаях и до 100 %
отходов упаковки представляют собой ценное вторичное сырье
(бумагу, картон, металлы, стекло, пластмассы, древесину и т.д.),
которое после сортировки и последующей глубокой переработки
20
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]